[發明專利]溝槽柵功率器件及提高溝槽柵器件柵極擊穿電壓的方法

在審

• 申請號: 202010783147.8
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111883584A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 盧爍今
• 申請（專利權）人: 蘇州華太電子技術有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/28;H01L29/739;H01L29/78;H01L21/331;H01L21/336
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發

1.一種溝槽柵功率器件，其特征在于包括半導體基材和柵極，所述半導體基材內分布有至少一個溝槽，所述柵極設置在所述溝槽內，所述溝槽內壁與柵極之間設置有柵介質層，并且在所述溝槽的深度方向上，所述柵極的頂端低于所述溝槽的槽口。

2.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：所述柵極的頂端比所述溝槽的槽口低0.1-0.2μm。

3.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：在所述溝槽的深度方向上，所述柵極頂部的周緣部高于中心部。

4.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：所述柵介質層將所述溝槽內壁完全覆蓋。

5.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：所述柵介質層的頂端與所述溝槽的槽口平齊。

6.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：所述柵介質層的材質為氧化硅，所述柵介質層的厚度為優選的，所述柵極的材質包括多晶硅。

7.根據權利要求1所述的溝槽柵功率器件，其特征在于：所述半導體基材內還分布有漂移區、體區、阱區、源區和漏區，所述源區、漏區分別與源極、漏極配合。

8.一種提高溝槽柵功率器件柵極擊穿電壓的方法，其特征在于包括：

提供半導體基材，并在所述半導體基材內加工形成至少一個溝槽；

在所述溝槽的內壁形成柵介質層，

在所述溝槽內形成柵極，并使所述柵極的頂端在所述溝槽的深度方向上低于所述溝槽的槽口。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于具體包括：在所述溝槽內填充多晶硅作為柵極，并采用刻蝕的方式對所述多晶硅的頂部進行加工處理，以使所述柵極頂部的周緣部在所述溝槽的深度方向上高于中心部；并使所述多晶硅的頂端在所述溝槽的深度方向上低于所述溝槽的槽口；優選的，所述柵極的頂端比所述溝槽的槽口低0.1-0.2μm。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于具體包括：

提供半導體基材，并在所述半導體基材內加工形成至少一個溝槽；

至少在所述溝槽的內壁上形成犧牲氧化層，以消除所述溝槽表面的缺陷；

除去所述的犧牲氧化層，并至少在所述溝槽的內壁上形成柵介質層，并使所述柵介質層的頂端與所述溝槽的槽口平齊；

在所述溝槽內填充多晶硅作為柵極；

采用刻蝕的方式對所述多晶硅的頂部進行加工處理，以使所述柵極頂部的周緣部在所述溝槽的深度方向上高于中心部；并使所述多晶硅的頂端在所述溝槽的深度方向上低于所述溝槽的槽口。